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Estudo de caso Curso: Química Disciplina: Química geral prática Turma: G1 Data: 01\08\2022 Professor: João Francisco Allochio Filho Integrantes: Ana Clara Defendenti, Danna Bertolani, Gabriella Gallo e Isabella Batista Assunto: Ácido-Base, Reação de Neutralização, Soluções e Estequiometria 1. INTRODUÇÃO Os mananciais de águas superficiais sofrem modificações em suas características naturais devido a sua exposição ao ambiente e principalmente pela ação antrópica. O lançamento de resíduos são os principais responsáveis pela degradação e contaminação dos recursos hídricos usados para o consumo. O potencial hidrogeniônico é um dos fatores que influência na qualidade da água doce, sendo uma escala logarítmica que avalia o nível de acidez, neutralidade ou alcalinidade das soluções, variando numericamente entre 0 e 14, em que o 7 indica neutralidade. De forma geral, o pH ideal para ecossistemas aquáticos está entre 7 e 8. O presente relatório traz como tema o vazamento de ácido no rio próximo à Rodovia Anhanguera, na altura de Ribeirão Preto, em um acidente que envolvia dois caminhões, fazendo com que houvesse escoamento de 30 litros de solução ácida, equivalente a 55,2 kg, com 98% de concentração. O ácido percorreu 50 metros atingindo um rio próximo. Sabe-se que a solução ácida é incolor, libera odor forte e é muito utilizada em vários setores da indústria. 2. OBJETIVOS O objetivo geral é realizar um estudo de autodepuração do rio e modelar os dados a fim de levantar hipóteses sobre a substância em questão para a correção do pH, levando em consideração custo e benefício do composto químico a ser utilizado para a descontaminação. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Para as análises de PH utiliza-se o phmetrô de bancada, que é calibrado com soluções tampão. Os eletrodos são lavados com água destilada e, em seguida, mergulhados na solução tampão pH 7,00. Repete-se, então, o procedimento de lavagem dos eletrodos com água destilada e, desta vez, o eletrodo é mergulhado na solução tampão pH 4,00. A determinação de pH se dá quando os eletrodos são inseridos nas amostras de água para leitura. Após a medição e determinação do pH por meio do aparelho, o técnico responsável irá determinar se há necessidade ou não de se corrigir ou alterar o pH da água a fim de atender as determinas exigências da Cetesb. Nesse caso, há a necessidade de elevar o pH. Os compostos são de caráter básico, os mais utilizados são: soda cáustica (hidróxido de sódio), cal hidratada (hidróxido de cálcio) e a barrilha (carbonato e bicarbonato de sódio). A soda cáustica possui como principal vantagem a sua elevada solubilidade, possibilitando uma operação mais simples do sistema de dosagens. A cal, por sua vez é mais barata, mas sua baixa solubilidade e a presença de impurezas como a areia, que provoca corrosão em sistemas de recalque, prejudicam o seu uso. No entanto, existe uma cal especial para uso no tratamento de águas que apresenta pureza elevada. Já a barrilha é mais cara, mas apresenta como vantagem de produzir efeito tampão. Através do cálculo de densidade: 55,2kg de ácido, convertendo para gramas, dá 55,200g dividindo-se pelo volume em 30L, obtém-se uma densidade de 1,84g\L. O ácido sulfúrico concentrado possui essa densidade, é uma solução aquosa de sulfato de hidrogênio, cuja fórmula é H2SO4. Assim como todas as substâncias ácidas, ele é solúvel em água e forma como único cátion o hidrogênio, H+, ou mais corretamente o cátion hidrônio, H3O+, sua dissolução é exotérmica e libera uma grande quantidade de energia. É um líquido incolor e não possui odor. H2SO4(l) + 2 H2O (l) → 2 H3O+ (aq) + SO42- (aq) Porém, deve-se atentar que o ácido sulfúrico é higroscópico, ou seja, retira umidade da atmosfera, com isso exala um odor desagradável. Possui várias aplicações industriais e é classificado como um dos ácidos mais perigosos que existe, com características marcantes por ter poder corrosivo e desidratante que em contato com a pele, provoca queimaduras graves por meio de uma reação de desidratação, decompondo proteínas, carboidratos e lipídios. O vapor liberado pelo ácido sulfúrico também é bastante prejudicial, principalmente se inalados em grandes quantidades, provocando irritação dos olhos e das vias respiratórias, fazendo-se necessário uso de máscaras de proteção. Portanto, os compostos mais viáveis a serem usados para descontaminar o rio são de caráter básico, são eles o Hidróxido de cálcio Ca(OH)2 e o bicarbonato de sódio NaHCO3. O hidróxido de sódio é aplicado em lagos e solos para neutralizar a acidez e aumentar a alcalinidade total. O aumento da alcalinidade da água funciona com agente tampão contra mudanças drásticas diárias do pH comum em lagoas eutrofizadas. H2SO4(aq) + Ca(OH)2(s) CaSO4(s) + 2H2O(L) Enquanto o bicarbonato de sódio é um regulador de alcalinidade e pH e pode ser usado como tampão contra mudanças bruscas de pH e aumentar a alcalinidade total do sistema de cultivo de peixes. H2SO4(aq) + NaHCO3 Na2SO4+ H2CO3 Diante dos compostos, o hidróxido de cálcio apresenta o preço mais acessível, além disso não é prejudicial ao ecossistema aquático e ao meio ambiente, sendo o melhor composto a ser utilizado na descontaminação do rio. 4. REFERÊNCIAS Ministério da Saúde. VIGILÂNCIA E CONTROLE DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO, 2006 PIVELI, Roque Passos. QUALIDADE DAS ÁGUAS E POLUIÇÃO: ASPECTOS FÍSICO-QUÍMICOS, 2019 FISPQ - Ácido Sulfúrico 98%, QUIMESP QUÍMICA, 2020 FISPQ - Hidróxido de Sódio, CETESB, 2014 FISPQ - Hidróxido de Cálcio, CETESB, 2014
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